Question

高层建筑混凝土结构的结构体系有哪些？其优缺点和适用范围是什么？

Answer 1

高层建筑混凝土结构的结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙（筒体）结构、混合结构体系等。

一、框架结构

框架结构是指由梁和柱以钢筋相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。

1、框架结构的优点

（1）空间分隔灵活，自重轻，节省材料；

（2）具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；

（3）框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；

（4）采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。

2、框架结构的缺点

（1）框架节点应力集中显著；

（2）框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大；

（3）框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故一般适用于建造不超过15层的房屋。

3、框架结构的适用范围

适用需要大空间的、层数不宜太多、房屋的高度不宜太高的建筑，混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼，也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度。

二、剪力墙结构

剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用。

1、剪力墙结构的优点

剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。其特点是整体性好，侧向刚度大，平力作用下侧移小，并且由于极少有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。钢筋混凝土延性剪力墙，具有较好的抗震性能。

2、剪力墙结构的缺点

由于剪力墙位置的约束，使得建筑内部空间的划分比较狭小，不能提供大空间房屋，结构延性较差。

3、剪力墙结构的适用范围

剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大，横向刚度大，因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。但是只能以小房间为主的房屋，如住宅、宾馆、单身宿舍。

剪力墙结构应用最多的是10~30层的高层住宅。

三、框架-剪力墙（简体）结构

框架剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同时又有足够的剪力墙，有相当大的侧向刚度（剪力墙的侧向刚度大就是指在水平荷载（风荷载和水平地震力）的作用下抵抗变形能力强）。

1、框架-剪力墙结构的优点

（1）同样设防烈度地区，框-剪结构因抗震能力较接近剪力墙结构，规范允许建造的高度比框架结构高得多；

（2）框-剪结构比起剪力墙结构，其建筑空间布置更灵活，更容易满足使用功能需要有较大空间区域的要求；

（3）框-剪结构在水平荷载（或地震水平作用）下的整体侧向变形介于弯曲型与剪切型之间，是中庸平和类型；

（4）在用料、舒适度等各方面都比较适中；

（5）由于框-剪结构在水平荷载下，大部分剪力由剪力墙承担，底层的框架柱截面尺寸可以做得不必过大而节约使用空间。

2、框架-剪力墙结构的缺点

（1）不能提供大空间房屋；

（2）结构延展性较差。

3、框架-剪力墙结构的适用范围

这种结构一般宜用于10～20层的建筑。

扩展资料

从现代人类的工程建设史上来看，相对于砌体结构、木结构和钢、铁结构而言，混凝土结构是一种新兴结构，它的应用也不过一百多年的历史。

混凝土结构是在19世纪中期开始得到应用的，由于当时水泥和混凝土的质量都很差，同时设计计算理论尚未建立，所以发展比较缓慢。

直到19世纪末以后，随着生产的发展，以及试验工作的开展、计算理论的研究、材料及施工技术的改进，这一技术才得到了较快的发展。

目前已成为现代工程建设中应用最广泛的建筑结构之一。

在19世纪末20世纪初，我国也开始有了钢筋混凝土建筑物，如上海市的外滩、广州市的沙面等，但工程规模很小，建筑数量也很少。

解放以后，我国在落后的国民经济基础上进行了大规模的社会主义建设。随着工程建设的发展及国家进一步的改革开放，混凝土结构在我国各项工程建设中得到迅速的发展和广泛的应用。

我国20世纪70年代起，在一般民用建设中巳较广泛地采用定型化、标准化的装配式钢筋混凝土构件，并随着建筑工业化的发展以及墙体改革的推行，发展了装配式大板居住建筑，在多高层建筑中还广泛采用大模剪力墙承重结构外加挂板或外砌砖墙结构体系。

改革开放后，混凝土高层建筑在我国也有了较大的发展。继20世纪70年代北京饭店、广州白云宾馆和一批高层住宅（如北京前三门大街、上海漕溪路住宅建筑群）的兴建以后，80年代，高层建筑的发展加快了步伐，结构体系更为多样化，层数增多，高度加大，已逐步在世界上占据领先地位。

随着高层建筑的发展，高层建筑结构分析方法和试验研究工作，在我国得到了极为迅速的发展，许多方面已达到或接近于国际先进水平。

参考资料来源：百度百科-框架结构

参考资料来源：百度百科-剪力墙结构

参考资料来源：百度百科-框架剪力墙结构

参考资料来源：百度百科-混凝土结构

Answer 2

高层建筑混凝土结构的结构体系：
多高层建筑的结构体系从大到方向分主要有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙（筒体）结构、混合结构体系等。多高层建筑应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素，选用合适的结构体系。
1.框架结构
1.1框架结构体系的特点
框架结构由梁、柱刚性连接组成。
1.1.1优点：柱网间距可大可小，建筑平面布置灵活便于获得较大的使用空间，钢筋混凝土延性框架结构，具有较好的抗震性能。
1.1.2缺点：横向抗侧移刚度小，侧向变形大。
1.1.3框架结构适用范围：适用需要大空间的、层数不宜太多、房屋的高
度不宜太高的建筑，例如教学楼、商场、车站、展览馆、停车库、酒店等。建造高度以60m以下为宜。框架应当纵横双向布置，形成双向抗侧力体系，框架结构在水平力作用下侧向变形的特征为剪切型。框架结构用于比较高的建筑时，需要较大的梁柱才能满足侧向变形限值要求，经济指标不好。
2.剪力墙结构
2.1剪力墙结构体系的特点
剪力墙结构由钢筋混凝土墙体承受竖向荷载和抵抗水平荷载。
2.1.1优点：剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。其特点是整体性好，侧向刚度大，平力作用下侧移小，并且由于极少有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。钢筋混凝土延性剪力墙，具有较好的抗震性能。
2.1.2缺点：剪力墙的间距小，平面布置不灵活，不能提供大空间房屋。
2.1.3剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大，横向刚度大，因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。但是只能以小房间为主的房屋，如住宅、宾馆、单身宿舍。当地下室或下部一层、几层，需要大空间时（如商场、门厅、停车库等）即形成部分框支剪力墙结构。在框架一剪力墙结构和剪力墙结构两种不同结构的过渡层必须设置转换层。剪力墙结构应用最多的是10~30层的高层住宅。高度很大的剪力墙结构并不经济。
适用范围：
为了适用任何方向的水平力（或地震作用），因此对于矩形平面，剪力墙在纵横双向均应设置；对于圆形平面，剪力墙应沿径向及环向设置；三角形平面，宜沿三个主轴方向设置剪力墙。剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型。